激光-电弧复合焊接7075-T6铝合金接头软化行为

Abstract

本文采用光纤激光与电弧复合热源焊接2 mm厚7075-T6高强铝合金, 分析显微组织、晶体织构、强化元素分布、气孔率等对接头“软化行为”的影响.研究表明: 1) 焊缝为典型的铸造态等轴枝晶组织, 热影响区为垂直于熔合线的柱状晶, 焊缝是接头软化最严重的区域, 而不是热影响区; 2) 复合焊热过程改变了母材的面心立方结构, 晶粒择优取向性减弱, 表明由于焊丝的加入发生了异质形核现象; 3) 焊缝、热影响区和母材的晶粒度分别为35~65, 5~35和5~25 μm, 晶粒尺寸变大对接头的软化有重要影响; 4) 强化元素Zn蒸发烧损严重, Cu元素则发生了逆偏析, Mg元素变化不大(焊丝的补充作用), 强化元素的减少和再分布是引起铝合金复合焊接头“软化”的根本原因; 5) 在熔合线上分布大量的似三角形颗粒相, 初步研究表明该颗粒具有密排六方结构, Mg:Zn原子比为1.7:1, 推测其应是亚稳相η′在向平衡相η转变时生成的一种过渡二元相; 6) 铝合金复合焊接头中分布有大小为0.01~107 μm的微气孔, 重构了三维气孔形貌, 但气孔对接头软化的贡献仅1%左右.